VW Golf 7 Karosserie

Ausgangspunkt und Initialzündung des Leichtbaus sei der Karosserieleichtbau, da die Masse der Karosserie einen signifikanten Anteil von 40 Prozent an der Gesamtmasse des Fahrzeugs besitzte, sagt Dr. Armin Plath, Leiter Forschung Werkstoffe und Verarbeitungsverfahren in der Volkswagen Konzernforschung. Bild: VW

Noch bis zum Donnerstag (19.6.) kommen auf der Konferenz Experten der Automobilhersteller, Automobilzulieferer, Stahlhersteller und der Forschung zusammen.

Der durchschnittliche CO2-Austoß eines in Deutschland neu zugelassenen Neuwagens beträgt aktuell 141,1 g/km. Bis zum Jahr 2015 soll dieser Wert auf 130 g/km und bis zum Jahr 2020 auf 95 g/km verringert werden. Um dieses Ziel zu erreichen, spielt die Verringerung des Fahrzeuggewichts eine entscheidende Rolle. Im Falle eines Pkws gilt die Faustformel, dass eine Gewichtseinsparung von 100 Kilogramm zur Reduktion des Kraftstoffverbrauchs von 0,25 – 0,5 Liter führt.

„Ausgangspunkt und Initialzündung des Leichtbaus ist der Karosserieleichtbau, da die Masse der Karosserie einen signifikanten Anteil von 40 Prozent an der Gesamtmasse des Fahrzeugs besitzt”, sagt Dr. Armin Plath, Leiter Forschung Werkstoffe und Verarbeitungsverfahren in der Volkswagen Konzernforschung. Und weiter: „Eine Möglichkeit zur Gewichtsreduktion der Karosserie ist die Integration von unterschiedlichen Funktionen in einem Bauteil, wodurch die Anzahl von Baugruppen verringert und somit die resultierende Masse reduziert wird.” Eine weitere Möglichkeit zur Verminderung des Karosseriegewichts ist der Einsatz von Leichtbauwerkstoffen mit geringerer Dichte. Neben dem Leichtbaupotential des jeweiligen Werkstoffs spielt bei der Auswahl von geeigneten Werkstoffkonzepten auch die ökologische und die ökonomische Eignung dieser Produkte eine Rolle.

Für die Beurteilung dieser Gesichtspunkte wird innerhalb des Volkswagen Konzerns stets der gesamte Lebenszyklus der Baugruppen betrachtet, von der Herstellung und Nutzung bis hin zur Wiederverwertung der Produkte. Ein anschauliches Beispiel ist dabei die Nutzung von Aluminium an Stelle von Stahl, wodurch das Fahrzeuggewicht und damit die CO"-Emissionen verringert werden können. Bei der Herstellung von Aluminium wird im Vergleich zur Stahlerzeugung ein deutlich höherer CO"-Anteil frei gesetzt. Diese herstellungsbedingte ökologische Last wird jedoch im Laufe der Nutzungszeit des Fahrzeugs durch einen geringeren Verbrauch neutralisiert.

Die ökonomische Optimierung wird jedoch verfehlt, da die Kosten für die Aluminiumproduktion deutlich höher sind als bei der Erzeugung von Stahl, wodurch der Verkaufspreis des Fahrzeugs spürbar erhöht wird. Aufgrund dieses Kostenvorteils dominiert der Werkstoff Stahl im Bereich der Klein- und Mittelklasse Fahrzeuge als Karosseriewerkstoff. Trotz der hohen Dichte kann mit diesem Werkstoff Leichtbau betrieben werden, da sich durch den Einsatz von hoch und höchstfesten Stahlgüten die Bauteilwandstärke verringert, wodurch – bei gleichbleibender Crashperformance – das Gesamtgewicht der Karosserie gesenkt werden kann. Eine weitere Möglichkeit, um effizient Stahlleichtbau zu betreiben, ist der belastungsabhängige Einsatz von unterschiedlichen Stahlgüten, wodurch die Steifigkeit in bestimmten Bereichen gezielt erhöht oder verringert werden kann. Diese Leichtbaustrategie wird als Design-Leichtbau bezeichnet und gipfelt in dem Einsatz von einzelnen warmumgeformten Bauteilen mit lokal angepassten Eigenschaften.

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VW/Marina Reindl